Instrumentación hidráulica y su aplicación a las ecuaciones de Nikuradse y Prandtl-Von Kármán, para la estimación de la rugosidad compuesta en túneles de desvío. Caso de estudio : río Grijalva

• Palacios-Fonseca, Ana Alicia ^[2] ; Marengo-Mogollón, Humberto ^[1]
  1. [1] Universidad Nacional Autónoma de México

     Universidad Nacional Autónoma de México

     México

     
  2. [2] Instituto Mexicano de Tecnología del agua, Jiutepec, Morelos, México
• Localización: Tecnología y Ciencias del Agua, ISSN-e 2007-2422, Vol. 13, Nº. 2 (marzo-abril), 2022, págs. 175-245
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Hydraulic instrumentation and its application to the Nikuradse and Prandtl-Von Kármán, equations for the estimation of composite roughness in diversion tunnels Case study : Grijalva River
• Enlaces
  • Texto completo
• Resumen
  • español

    En los recientes proyectos hidroeléctricos construidos en México (P.H. El Cajón, P.H. La Yesca y túneles del río Grijalva) se han diseñado las obras de desvío con una combinación de materiales: concreto hidráulico en su plantilla y concreto lanzado en sus paredes y bóveda, lo que permite reducir las pérdidas hidráulicas y obtener una mayor capacidad de descarga para garantizar la seguridad hidrológica de la presa durante el tiempo de construcción, además de lograr considerables ahorros en los costos. Para monitorear dicha capacidad se han realizado diversos proyectos de instrumentación, lo que permite registrar las variables hidráulicas en diferentes secciones, además de estimar el parámetro representativo de la rugosidad compuesta.

    Este artículo trata sobre la estimación del parámetro de rugosidad compuesta en túneles de desvío con caso de estudio: “túneles de comunicación del río Grijalva”, localizados aguas arriba de la Central Hidroeléctrica Peñitas, utilizando instrumentación hidráulica que permite medir, entre otras variables, la velocidad en la zona cercana a la pared. Y aplicando las teorías de capa límite de Nikuradse y de Prandtl-Von Kármán determinar la rugosidad equivalente en las paredes, así como la revisión de 17 ecuaciones empíricas para obtener finalmente la rugosidad compuesta representativa de los túneles.

  • English

    In the recent hydroelectric power plants built in Mexico (P.H. El Cajón, P.H. La Yesca, and Grijalva River tunnels), the diversion tunnels have been designed with a combination of materials: hydraulic concrete in its template and concrete cast in its walls and vault, which allows to reduce hydraulic losses and get a greater discharge capacity to guarantee the hydrological safety of the dam during the build time, in addition to achieving considerable cost savings. To monitor this capacity, several instrumentation projects have been carried out, recording the hydraulic variables in different sections, in addition to estimating the representative parameter of the composite roughness.

    This article relates how estimates the composite roughness parameter in diversion tunnels, in a case study: “Communication tunnels of the Grijalva River”, upstream of the Penitas Hydroelectric Power Plant, using hydraulic instrumentation to measure, among other variables, the speed in the area near to the wall. And applying the boundary layer theories of Nikuradse and Prandtl-Von Kármán to determine the equivalent roughness in the walls, as well as the review of 17 empirical equations to finally obtain the representative composite roughness of the tunnels.